全 文 ：第 １４卷第 ３期
２０１６年 ５月
生　 物　 加　 工　 过　 程
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏｌ􀆰 １４ Ｎｏ􀆰 ３
Ｍａｙ ２０１６
ｄｏｉ：１０􀆰 ３９６９ ／ ｊ􀆰 ｉｓｓｎ􀆰 １６７２－３６７８􀆰 ２０１６􀆰 ０３􀆰 ００３
收稿日期：２０１６－０３－１８
基金项目：国家高技术研究发展计划（８６３计划）（２０１３ＡＡ０６４４０１）
作者简介：冯　 云（１９８６—），女，河南鹿邑人，研究方向：微生物采油，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｆｅｎｇｙｕｎ８６６．ｓｌｙｔ＠ ｓｉｎｏｐｅｃ．ｃｏｍ
中高温油藏内源微生物厌氧激活
冯　 云，段传慧 ，林军章，孙刚正
（中国石油化工股份有限公司 胜利油田分公司 石油工程技术研究院，山东 东营 ２５７０００）
摘　 要：为了明确中高温油藏内源微生物厌氧激活产气的特点，在胜利油田选取了 １１ 个区块开展产气研究，温度
范围分别为 ５５～６５ ℃、６５～７９ ℃、７９～９５ ℃。 在模拟油藏条件下厌氧激活发现，低于 ７９ ℃时，油藏内源微生物普遍
能被激活并代谢产气；而高于 ７９ ℃时，无明显甲烷气产生。 利用不同碳源激活后发现，Ｈ２ ／ ＣＯ２为碳源时，最大产甲
烷速率可达 １ ５００ μｍｏｌ ／ （ｇ·ｄ），显著高于乙酸钠和淀粉，这表明中高温油藏内产甲烷古菌以氢营养型为主。 进一
步对正理庄正南区块内源微生物群落组成研究，发现厌氧激活后古菌中 Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ被激活成为优势菌群，有
利于在油藏内代谢产甲烷气。 厌氧激活前油水样中优势菌都是 Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ，不同激活剂条件下优势菌群发生明
显变化，Ｈ２ ／ ＣＯ２和淀粉以激活 Ｔｈｅｒｍｏｔｏｇａ为主，而乙酸钠则主要激活了油井中的 Ｄｅｆｅｒｒｉｂａｃｔｅｒ。 此外，该区块不同
油井在相同激活条件下，其优势菌群趋向于一致，但油井和水井中优势菌群存在明显差异。 通过对中高温油藏内
源微生物厌氧激活的研究，为进一步提高微生物采油的效果奠定了基础。
关键词：内源微生物；厌氧激活；甲烷气；群落结构
中图分类号：Ｑ９３４；ＴＥ３５７􀆰 ９　 　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 　 文章编号：１６７２－３６７８（２０１６）０３－００１２－０５
Ａｎａｅｒｏｂｉｃ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｄｉｇｅｎｏｕｓ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ
ａｎｄ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ
ＦＥＮＧ Ｙｕｎ，ＤＵＡＮ Ｃｈｕａｎｈｕｉ，ＬＩＮ Ｊｕｎｚｈａｎｇ，ＳＵＮ Ｇａｎｇｚｈｅｎｇ
（Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｎｇｌｉ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｉｎｏｐｅｃ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｄｅｆｉｎｅ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｂｙ ｉｎｄｉｇｅｎｏｕｓ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ ｕｎｄｅｒ
ａｎａｅｒｏｂｉｃ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ，１１ ｂｌｏｃｋｓ ｏｆ ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｔｏ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ ｔｈｅ
Ｓｈｅｎｇｌｉ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ，ｗｈｉｃｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒａｎｇｅｓ ｗｅｒｅ ５５ ｔｏ ６５ ℃，６５ ｔｏ ７９ ℃ ａｎｄ ７９ ｔｏ ９５ ℃ ． Ｉｎｄｉｇｅｎｏｕｓ
ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｇａｓ ｂｅｌｏｗ ７９ ℃ ｕｎｄｅｒ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｗｈｅｒｅａｓ
ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｍｅｔｈａｎｅ ｇａｓ ｗａｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｗｈｅｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗａｓ ａｂｏｖｅ ７９ ℃ ． Ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｍｅｔｈａｎｅ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｗａｓ ｕｐ ｔｏ １ ５００ μｍｏｌ ／ （ ｇ·ｄ） ｗｈｅｎ Ｈ２ ／ ＣＯ２ ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｃａｒｂｏｎ ｓｏｕｒｃｅ，ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｏｓｅ ｏｆ ｓｏｄｉｕｍ ａｃｅｔａｔｅ ａｎｄ ｓｔａｒｃｈ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｗａｓ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｔｏ ｂｅｃｏｍｅ
ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｍｉｃｒｏｆｌｏｒａ ｕｎｄｅｒ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｉｎ Ｚｈｅｎｇｌｉ Ｚｈｕａｎｇ Ｚｈｅｎｇｎａｎ ｂｌｏｃｋ，ｗｈｉｃｈ ｆａｖｏｒｅｄ ｔｏ
ｐｒｏｄｕｃｅ ｍｅｔｈａｎｅ ｇａｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ．Ｂｅｆｏｒｅ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｂａｃｔｅｒｉａ ｗｅｒｅ Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ
ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｐｌｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｂａｃｔｅｒｉａ ｗｅｒｅ ｃｈａｎｇｅｄ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｈ２ ／ ＣＯ２ ａｎｄ
ｓｔａｒｃｈ ｃａｎ ａｃｔｉｖａｔｅ Ｔｈｅｒｍｏｔｏｇａ， ｗｈｅｒｅａｓ ｓｏｄｉｕｍ ａｃｅｔａｔｅ ｍａｉｎｌｙ ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｄｅｆｅｒｒｉｂａｃｔｅｒ ｉｎ ｏｉｌ ｗｅｌｌｓ． Ｉｎ
ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｆｌｏｒａ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｏｉｌ ｗｅｌｌｓ ｔｅｎｄｅｄ ｔｏ ｂｅ ｉｄｅｎｔｉｃａｌ ｉｎ ｔｈｅ ｂｌｏｃｋ， ｂｕｔ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｍｉｃｒｏｆｌｏｒａ ｂｅｔｗｅｅｎ ｏｉｌ ｗｅｌｌ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｗｅｌｌ． Ｏｕｒ ｆｉｎｄｉｎｇｓ ｏｎ ｔｈｅ
ａｎａｅｒｏｂｉｃ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ ｃｏｕｌｄ ｓｅｒｖｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ
ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｏｉｌ ｒｅｃｏｖｅｒｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｄｉｇｅｎｏｕｓ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ； ａｎａｅｒｏｂｉｃ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ； ｍｅｔｈａｎｅ ｇａｓ； ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
　 　 油藏内源微生物群落是油田注水开发过程中
一定时期内在数量和种类上保持相对稳定的微生
物群落，其随注入水进入油藏［１－４］。 通过注水井向
地层中注入营养激活剂来激活油藏中的有益微生
物群落，利用其自身在油藏中的代谢活动及代谢产
物（生物表面活性剂、有机酸、有机溶剂和生物气
等）与岩石、原油和水的界面相互作用，降低界面张
力，改善原油的流动性质，提高原油采收率，即内源
微生物驱油［５－７］。 内源微生物激活过程可以分为两
个阶段，第一阶段为好氧发酵阶段，第二阶段为厌
氧发酵阶段，代谢产生的气体一方面可以增加地层
压力，另一方面可溶解于原油中，降低原油黏度，提
高原油采收率［８］。 胜利油田常规水驱开发动用地质
储量 ３５亿 ｔ，油藏温度范围在 ３９ ～ １７５ ℃，其中５５～
９５ ℃的中高温油藏占一半以上，技术应用潜力巨
大，但对中高温油藏中内源微生物的产气潜力以及
菌群利用激活剂产气特点缺乏系统的评价和认识。
本文中，笔者针对胜利油田的 １１ 个中高温油
藏区块的油（水）井样品，在模拟高温油藏条件下
开展分析研究，利用不同激活剂进行厌氧激活产
气模拟研究，分析甲烷产生的潜力和速率，同时对
中高温油藏内源微生物菌群结构演变规律进行跟
踪分析，以期为中高温油藏内源微生物驱油现场
试验提供参考。
１　 材料与方法
１􀆰 １　 样品采集
油水井井口采集水样至 ５ ～ ２０ Ｌ 塑料桶中，样
品采集后立即常温运回实验室，取样信息及编号
见表 １。
表 １　 样品采集及编号
Ｔａｂｌｅ １　 Ｓａｍｐｌｅ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｕｍｂｅｒ
温度 ／ ℃ 序号 区块名称 取样油井 取样水井
５５～６５
１ 正理庄正南高 ２６块 ＺＬ８ １６ ＺＬ１２ ２０ ＺＮ５ １３
２ 林樊家林 １０２块 Ｌ１０２ １４ Ｌ１０２ ２９ Ｌ１０２ ２３
３ 飞雁滩聚合物驱转后续水驱 ＦＹＣ１２６１０ｘ４ ＦＹＣ１２６８Ｇ６ ＦＹＣ１２６１０ ６
４ 河口埕东东区馆上 ＣＤＣ６ １３ ＣＤＣ６ １９ ＣＤＣ６ １４
６５～７９
５ 孤岛中一区 Ｎｇ３（６ １３井区） ＧＤ１ ６ １３ ＧＤ１ ７ＸＮＢ１１ ＧＤ１ ８ ３１３
６ 孤岛中二南 Ｎｇ１＋２ ＧＤ２ ２２ ２２２ ＧＤ２ ２６ １８ ＧＤ２ ２６ ２０
７ 孤岛西区 Ｎｇ３ ４聚驱后续水驱 ＧＤＸ４ １７ ＧＤＸ６ １６ ＧＤＸ５ １１
７９～９５
８ 正理庄通 １６块沙二下 ＺＬ１１Ｘ１０１ ＺＬ１３Ｃ９２ ＺＬ１３Ｘ９１
９ 孤岛河滩油田沙二上 ＨＴ２４ ７ ＨＴ２４ ５５ ＨＴ２４ １２
１０ 罗家油田罗 ９ ＬＩＬ９ ４ ３ ＬＩＬ９ ６ Ｇ４ ＬＩＬ９ ４ ４
１１ 罗家油田罗 １７ １０块 ＬＩＬ１７ ５ ＬＩＬ１７ １０ ＬＩＬ１７ ２
１􀆰 ２　 模拟培养方法
利用 Ｈｕｎｇａｔｅ厌氧操作平台，取 ２５０ ｍＬ油水井
采出液于厌氧瓶中，通入 Ｎ２置换 Ｏ２，依次加入 Ｎａ２Ｓ
溶液（５０ ｇ ／ Ｌ，维持低氧化还原电位）、维生素溶液和
微量元素溶液，分别加入 Ｈ２ ／ ＣＯ２、乙酸钠和淀粉，根
据不同区块的温度条件，分别置于 ５５、７０和 ９０ ℃条
件下培养。
１􀆰 ３　 分析检测方法
１􀆰 ３􀆰 １　 气体组分测定
采用 ＧＣ ２０１０型气相色谱（日本岛津公司）测
定气体组分中甲烷含量。 安装有 ＴＣＤ 检测器、
Ｐｏｒａｐａｋ Ｑ不锈钢填充柱的岛津 ＧＣ ２０１０，进样口、
柱箱和检测器的温度分别是 ５０、５０和 ７０ ℃，载气为
高纯 Ｈ２（９９􀆰 ９９９％），流速为 ５０ ｍＬ ／ ｍｉｎ。 以 Ｎ２、ＣＨ４
３１　 第 ３期 冯　 云等：中高温油藏内源微生物厌氧激活
和 ＣＯ２混合气作为标准气（三者体积比为 ２９􀆰 ９６ ∶
３９􀆰 ９９ ∶ ３０􀆰 ０５），进样量为 ０􀆰 ２ ｍＬ，采用面积归一化
测定甲烷相对百分含量，根据理想气体状态方程式
（ＰＶ＝ｎＲＴ） 换算成气体物质的量。
１􀆰 ３􀆰 ２　 样品 ＤＮＡ提取及高通量测序
为减少样品中原油对菌体的吸附，离心前先在
样品中加入石油醚，搅拌静置后取下层水相，１２ ０００
ｒ ／ ｍｉｎ、４ ℃高速离心 １５ ｍｉｎ，收集底部菌体沉淀。
样品菌体 ＤＮＡ 的提取利用 ＡｘｙＰｒｅｐ 基因组提取试
剂盒。 提取后的 ＤＮＡ 利用 ｎａｎｏｄｒｏｐ 进行浓度检测
后用于细菌 １６Ｓ 扩增［９－１０］，所有样品送至华大基因
进行 １６Ｓ ｒＤＮＡ Ｖ４区高通量测序及后续生物信息学
分析，解析其中的微生物群落结构信息。
２　 结果与讨论
２􀆰 １　 不同区块内源微生物厌氧产甲烷潜力评价
将收集到的水井和油井的采出液中分别添加
Ｈ２ ／ ＣＯ２、乙酸钠和淀粉作为激活剂碳源，分别在 ５５、
７０和 ９０ ℃条件下厌氧静置培养，通过气相色谱测
定气体组分中甲烷的含量。 培养后分析不同区块
的油藏微生物厌氧激活后产甲烷气潜力，结果见
图 １。
图 １　 各区块内源微生物厌氧激活产甲烷潜力
Ｆｉｇ􀆰 １　 Ｍｅｔｈａｎｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｆ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ
ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｂｙ ａｎａｅｒｏｂｉｃ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｉｎ ｅａｃｈ ｂｌｏｃｋ
由图 １可知：油藏温度低于 ７９ ℃的区块中，内源
微生物普遍被激活，并能代谢产甲烷气；而温度范围
在 ７９～９５ ℃的区块中，只有孤岛河滩油田沙二上和
罗 １７ １０块的水井具有微弱的产甲烷潜力，而正理
庄通 １６块沙二下、罗家油田罗 ９、罗家油田罗 １７ １０
块的实验中均不能通过厌氧激活内源微生物来代谢
产气。 此外，在所有能代谢产甲烷气的区块中，当以
Ｈ２ ／ ＣＯ２作为激活剂碳源时，能激活较多区块的油水
井，且甲烷产量都显著高于乙酸钠和淀粉，这表明中
高温油藏内产甲烷古菌以氢营养型为主。
２􀆰 ２　 激活剂对厌氧激活产甲烷能力的影响
考察不同激活剂对厌氧激活产甲烷能力的影
响，结果见图 ２。 由图 ２ 可知：以 Ｈ２ ／ ＣＯ２为激活剂
碳源，大部分区块的内源微生物被有效激活，产甲
烷速率较快，普遍能达到 ５００ ～ １ ０００ μｍｏｌ ／ （ ｇ·ｄ），
最快能达到 １ ５００ μｍｏｌ ／ （ｇ·ｄ）；添加乙酸钠的甲烷
产生速率在 ２００～３５０ μｍｏｌ ／ （ｇ·ｄ）之间，且能激活的
区块较少，仅有 ３ 个区块的两口油井和两口水井检
测到甲烷气，而添加淀粉组的甲烷产生速率普遍低
于 ２００ μｍｏｌ ／ （ｇ·ｄ），这也进一步验证了在中高温油
藏中氢营养型产甲烷菌的活性高于乙酸营养型产
甲烷菌。 通过厌氧激活，发现不添加激活剂的油 ／
水井几乎都检测不到甲烷的产生（数据未显示），并
且添加的激活剂中碳源不同，其甲烷产生速率也存
在明显差异。
图 ２　 各区块在不同激活剂条件下的产甲烷速率
Ｆｉｇ􀆰 ２　 Ｍｅｔｈａｎｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｅａｃｈ ｂｌｏｃｋ
ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｃｔｉｖａｔｏｒ
综合图 １和图 ２分析可知，正理庄正南沙一、飞
雁滩、孤岛中一区 Ｎｇ３（６ １３ 井区）和孤岛河滩油
田沙二上这 ４个区块的内源微生物具有较好的产气
４１ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １４卷　
潜力，可作为微生物采油现场试验的候选区块。
２􀆰 ３　 激活剂对内源微生物菌群结构的影响
不同区块激活后产甲烷潜力存在明显差异，主
要是不同区块油 ／水井中内源微生物群落差异造成
的，因此进一步对产甲烷潜力较高的正里庄正南高
２６块激活前后的微生物群落结构进行研究，以分析
原始油 ／水样和添加不同激活剂的实验组之间细菌
和古菌群落组成的差别。
２􀆰 ３􀆰 １　 不同激活剂对古菌群落结构的影响
首先考察不同激活剂对古菌群落结构的影响，结
果见图 ３。 由图 ３可知：正里庄正南区块的原始油水
井样品中优势古菌类群是 Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ，在水井
中的丰度高达 ７６􀆰 ７％，油井中的丰度为 ３１􀆰 １％～
３７􀆰 ０％，其次是 Ｆｅｒｖｉｄｉｃｏｃｃｕｓ 和 Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａ。 在添加
以 Ｈ２ ／ ＣＯ２为碳源的激活剂后，氢营养型产甲烷古菌
Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕ成为群落中的绝对优势菌，丰度明显
上升到 ８８􀆰 ４％～９１􀆰 ４％，这表明Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ是转
化利用 Ｈ２ ／ ＣＯ２的主要功能菌，不能利用乙酸产甲
烷［１１］。 而在添加乙酸钠的实验组中，只有水井和油
井 ２可以产生甲烷，油井 ２中 Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａ 的丰度最
高（５０􀆰 ６％），Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａ 可以直接裂解乙酸产生甲
烷［１２－１３］。 在淀粉作为激活剂的实验组中，只有水井
和油井 ２ 中检测到产生的甲烷，优势菌群均是
Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ，丰度分别是 ４５􀆰 １％和 ７２􀆰 １％，这表
明淀粉转化为甲烷的主要途径也是通过氢营养型产
甲烷古菌完成。
图 ３　 正理庄正南高 ２６块不同激活条件下的古菌群落结构
Ｆｉｇ􀆰 ３　 Ａｒｃｈａｅａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｚｈｅｎｇｌｉ Ｚｈｕａｎｇ ｓｏｕｔｈ ｂｌｏｃｋ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｃｔｉｖａｔｏｒ
２􀆰 ３􀆰 ２　 不同激活剂对细菌群落结构的影响
再次考察不同激活剂对细菌群落结构的影
响，结果见图 ４。 由图 ４ 可知：在正理庄正南高
２６ 块的原始油水样中，优势菌都是 Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ
（ ２０􀆰 ２％ ～ ４７􀆰 ９％）， 水 井 中 的 优 势 菌 还 有
Ｍａｒｉｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ （ １５􀆰 ７％） 、 Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｅｒ （ ６􀆰 ４％） 和
Ｄｅｆｅｒｒｉｂａｃｔｅｒ（ ５􀆰 ４％） ，油井 １ 中的优势菌还有
Ｄｅｆｅｒｒｉｂａｃｔｅｒ（１４􀆰 ７％） 。
不同激活剂在油水样中所激活的细菌不同，
Ｈ２ ／ ＣＯ２和淀粉分别作为激活剂碳源时，油井中的
Ｔｈｅｒｍｏｔｏｇａ 普遍被激活，丰度分别为 １１􀆰 ９％ ～
１８􀆰 ２％和 ２７􀆰 ３％，而乙酸钠则主要激活了油井中的
Ｄｅｆｅｒｒｉｂａｃｔｅｒ（２８􀆰 ４％）。
此外，相同激活剂在同一区块的油井和水井中
所激活的细菌群落也存在明显差异。 当 Ｈ２ ／ ＣＯ２作
为 激 活 剂 时， 水 井 中 优 势 菌 群 分 别 为
Ｍａｒｉｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ（ ２３􀆰 ２％）、 Ｔｈｅｒｍｏｃｏｃｃｏｉｄｅｓ （ １８􀆰 ３％）
和 Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｅｒ（４􀆰 ５％），而油井 １ 和 ２ 中的共同细菌
类 群 是 Ｔｈｅｒｍｏｔｏｇａ （ １１􀆰 ９％ ～ １８􀆰 ２％）， 此 外
Ｆｅｒｖｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ（１１􀆰 ４％）还是油井 ２ 中的优势细菌
类群之一，在油井 １中也存在一定丰度的 Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｅｒ
（４􀆰 ８％）。
５１　 第 ３期 冯　 云等：中高温油藏内源微生物厌氧激活
图 ４　 正理庄正南高 ２６块不同激活条件下的细菌群落结构
Ｆｉｇ􀆰 ４　 Ｂａｃｔｅｒｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｚｈｅｎｇｌｉ Ｚｈｕａｎｇ ｓｏｕｔｈ ｂｌｏｃｋ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｃｔｉｖａｔｏｒ
３　 结论
对胜利油田 １１ 个中高温油藏共 ３３ 口油（水）
井样品开展了厌氧激活和产气分析研究，发现低于
７９ ℃的油藏，其内源微生物普遍能被激活并代谢产
甲烷气，而高于 ７９ ℃时无明显甲烷气产生。 正理庄
正南高 ２６、飞雁滩区块、孤岛中一区 Ｎｇ３（６ １３ 井
区）和孤岛河滩油田沙二上中的内源微生物具有较
好产气潜力，可作为微生物采油现场试验的候选
区块。
厌氧激活研究表明，不同油水井中微生物产甲
烷的速率不同，说明在油水井中微生物代谢活性存
在显著差异，以 Ｈ２ ／ ＣＯ２作为激活剂碳源时，最大产
甲烷速率可达 １ ５００ μｍｏｌ ／ （ｇ·ｄ），明显高于乙酸钠
和淀粉，这说明中高温油藏中产甲烷古菌以氢营养
型甲烷菌为主导。
考察正理庄正南的古菌和细菌群落结构的变
化发现，添加不同激活剂后，氢营养型产甲烷菌
Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ演变为绝对优势菌群。 另外，添加
的激活剂不同，所激活的优势细菌类群不同，正理
庄正南高 ２６块不同油井在相同的激活条件下，其优
势细菌类群趋向于一致，但油井和水井中优势菌群
存在明显差异。
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［１１］ 　 ＳＣＨＩＲＭＡＣＫ Ｊ，ＫＡＩ Ｍ，ＧＡＮＺＥＲＴ Ｌ， ｅｔ ａｌ． Ｍｅｔｈａｎｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ
ｍｏｖｉｌｅｎｓｅ ｓｐ．ｎｏｖ．，ａ ｈｙｄｒｏｇｅｎｏｔｒｏｐｈｉｃ，ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ａｌｃｏｈｏｌ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ
ｍｅｔｈａｎｏｇｅｎ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｎｏｘｉｃ ｓｅｄｉｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ ｌａｋｅ ｉｎ
Ｍｏｖｉｌｅ Ｃａｖｅ，Ｒｏｍａｎｉａ［ Ｊ］ ． Ｉｎｔ Ｊ Ｓｙｓｔ Ｅｖｏｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ，２０１４，６４：
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［１２］ 　 ＰＡＴＥＬ Ｇ， ＳＰＲＯＴＴ Ｇ． Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａ ｃｏｎｃｉｌｉｉ ｇｅｎ． ｎｏｖ．， ｓｐ． ｎｏｖ．
（ ＂Ｍｅｔｈａｎｏｔｈｒｉｘ ｃｏｎｃｉｌｉｉ ＂ ） ａｎｄ Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａ ｔｈｅｒｍｏａｃｅｔｏｐｈｉｌａ
ｎｏｍ．ｒｅｖ．， ｃｏｍｂ．ｎｏｖ．［Ｊ］．Ｉｎｔ Ｊ Ｓｙｓｔ Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ，１９９０，４０（１）：７９⁃８２．
［１３］ 　 ＺＨＥＮＧ Ｄ，ＲＡＳＫＩＮ Ｌ．Ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｔｈａｎｏｓａｅｔａ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ
ａｎａｅｒｏｂｉｃ ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒｓ ｕｓｉｎｇ ｇｅｎｕｓ⁃ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｅｓ⁃ｓｐｅｃｉｆｉｃ
ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｂｅｓ［Ｊ］ ．Ｍｉｃｒｏｂｌ Ｅｃｏｌ，２０００，３９（３）：２４６⁃２６２．
（责任编辑　 荀志金）
６１ 生　 物　 加　 工　 过　 程　 　 第 １４卷